sábado, 6 de diciembre de 2014

Gas natural: La falacia del fracking










Publicado en Nature
Por Mason Inman
3 de diciembre de 2014



Los Estados Unidos confían en décadas de abundante gas natural para alimentar su resurgimiento económico. Eso puede ser una ilusión.



Cuando el presidente estadounidense, Barack Obama habla sobre el futuro, imagina una economía estadounidense próspera, alimentada en gran parte por grandes cantidades de gas natural que brotan de los pozos domésticos. "Tenemos un suministro de gas natural en América que puede durar casi 100 años", declaró en 2012 en el Estado de la Unión. 

La declaración de Obama refleja un optimismo que ha calado en los Estados Unidos. Todo gracias al fracking - o fracturación hidráulica - que ha hecho posible el gas natural a un precio relativamente bajo de la roca de grano fino conocido como esquisto. En todo el país, términos como 'revolución del esquisto" y "abundancia de energía' tienen eco en las salas de juntas corporativas. 

Las empresas están apostando fuerte por los pronósticos del gas natural barato y abundante. Durante los próximos 20 años, se espera que los productores de la industria y de la electricidad de Estados Unidos inviertan cientos de miles de millones de dólares en nuevas plantas que dependan del gas natural. Y miles de millones de dólares más se están invirtiendo en la construcción de instalaciones de exportación que permitirán a los Estados Unidos el envío de gas natural licuado a Europa, Asia y América del Sur. 

Todas estas inversiones se basan en la expectativa de que la producción de gas en los Estados Unidos se incrementará durante décadas, en línea con las previsiones oficiales de la Administración de Información de la Energía de los Estados Unidos (EIA). Como director de la agencia, Adam Sieminski, añadió el año pasado: "En cuanto al gas natural, la EIA no duda en absoluto de que la producción puede seguir creciendo hasta llegar a 2040." 

Sin embargo, un examen cuidadoso de los supuestos detrás de estas previsiones alcistas sugiere que pueden ser demasiado optimistas, en parte debido a que las predicciones del gobierno se basan en estudios de escenarios de grano grueso de las principales formaciones de esquisto. Ahora, los investigadores están analizando esas formaciones con mucho más detalle y están emitiendo previsiones más conservadoras. Ellos calculan que tales formaciones tienen relativamente pequeños "puntos clave"  en los que será rentable la extracción de gas. 

Los resultados son "malas noticias", dice Tad Patzek, director del departamento de Ingeniería del Petróleo y Geosistemas de la Universidad de Texas en Austin, y  miembro del equipo que está llevando a cabo los análisis en profundidad. Con las empresas que intentan extraer el gas de esquisto tan rápido como sea posible y exportar cantidades significativas, según él, "estamos en camino de situarnos en un fiasco importante". 

Eso podría tener repercusiones mucho más allá de los Estados Unidos. Si la producción estadounidense de gas natural cae, los planes para exportar grandes cantidades al extranjero podrían esfumarse. Y las naciones con la esperanza de aprovechar sus propias formaciones de esquisto pueden reconsiderarlo. "Si empieza a parecer que esto fuera a terminar con lágrimas en los Estados Unidos, esto tendría sin duda  un impacto en el entusiasmo de diferentes partes del mundo", dice el economista Paul Stevens, de Chatham House, un centro de estudios con sede en Londres .



La idea de un gas natural abundante es un drástico cambio en las perspectivas más pesimistas que prevalecieron hasta hace unos cinco años. A lo largo de la década de 1990, la producción de gas natural de Estados Unidos había sido atrapada en una meseta. Con el suministro de gas como una cuarta parte de la energía de los Estados Unidos, había preocupaciones generalizadas de que los suministros se redujeran y la nación pasara a depender de las importaciones. La EIA, que recoge los datos de energía y proporciona una perspectiva a largo plazo para la energía de los Estados Unidos, que se proyecta en una fecha tan reciente como 2008 en la que la producción estadounidense de gas natural seguiría siendo bastante plana para loa siguientes 20 años.

Después,  el auge del esquisto tomó a todos por sorpresa. Se basaba en la tecnología del fracking que había existido por décadas - pero cuando los precios del gas eran bajos, la tecnología fue considerada demasiado costosa para usar en el esquisto. En la década de 2000, sin embargo, los precios subieron suficientemente como para incitar a más empresas a frackear las formaciones de esquisto. En combinación con las nuevas técnicas para la perforación de pozos horizontales de gran longitud, empujó la producción estadounidense de gas natural a un máximo histórico, lo que permite a la nación recuperar un título que ya tuvo durante décadas: el mayor productor de gas natural del mundo.

Rocas ricas

Gran parte del mérito se dirige a la formación de esquisto de Marcellus, que se extiende a través de West Virginia, Pennsylvania y Nueva York. Debajo de los espesos bosques en las colinas, las empresas han perforado más de 8.000 pozos durante varios años, y están agregando cerca de 100 más cada mes. Cada pozo se extiende hacia abajo durante unos 2 kilómetros antes de virar hacia un lado y serpentear por más de un kilómetro a través de la pizarra. Marcellus ahora suministra 385 millones de metros cúbicos de gas por día, más que suficiente para abastecer la mitad del gas que actualmente se quema en las centrales eléctricas de Estados Unidos.

Una parte sustancial del resto del suministro de gas de los Estados Unidos proviene de otros tres yacimientos de esquisto - Barnett en Texas, el Fayetteville en Arkansas y la Haynesville, ubicado en la frontera de Luisiana y Texas. En conjunto, estos «cuatro grandes» campos cuentan con más de 30.000 pozos y son responsables de dos tercios de la producción actual de gas de lutita de Estados Unidos.

La EIA - como casi todos los que hicieron pronósticos- no vieron el auge que venía, y ha subestimado la cantidad de gas que provendría del esquisto. Pero a medida que el boom se desarrollaba, la agencia elevó sustancialmente sus expectativas a largo plazo para el gas de esquisto. En su Annual Energy Outlook 2014, el escenario "un caso de referencia" – estaba basado en la expectativa de que los precios del gas natural se incrementarían gradualmente, pero siguen siendo relativamente bajos - Estados Unidos muestra la producción creciente hasta el año 2040, impulsado por grandes aumentos en el gas de esquisto.

La EIA no ha publicado sus proyecciones para perforaciones individuales de gas de lutita, sino que los ha lanzado Nature. En el último pronóstico de referencia, la producción de los cuatro grandes campos continuaría aumentando rápidamente hasta 2020, luego la meseta durará al menos 20 años. Otras campos de gas de lutita mantendrían el boom hasta el año 2040 (ver 'Battle of the forecasts ).

Los analistas de la industria de petróleo creen sus propias previsiones de gas de lutita, que generalmente caen en el campo de la evaluación de EIA. "La perspectiva de la EIA está bastante cerca del consenso", dice el economista Guy Caruso, del Centro de Estudios Estratégicos e Internacionales en Washington DC, que es un ex director de la agencia. Sin embargo, estas consultorías raramente hacen públicos los detalles detrás de sus pronósticos. Eso hace que sea difícil de evaluar y discutir sus métodos y conclusiones, argumenta Ruud Weijermars, geocientífico de College Station en la Texas A & M University. Los estudios de consultoría de la industria son "totalmente diferentes del proceso revisado por pares", dice.

Para proporcionar previsiones rigurosas y transparentes de la producción de gas de lutita, un equipo formado por una docena de geocientíficos, ingenieros petroleros y economistas de la Universidad de Texas en Austin han pasado más de tres años realizando un estudio sistemático en común de los principales yacimientos de esquisto. La investigación fue financiada con 1,5 millones $US de fondos de la Fundación Alfred P. Sloan, con sede en la ciudad de Nueva York, y ha estado apareciendo gradualmente en revistas académicas 1 , 2 , 3 , 4 , 5 y en presentaciones en conferencias. Ese trabajo es la "mayor autoridad" en este ámbito hasta el momento, dice Weijermars.

Si los precios del gas natural deben seguir el escenario que la EIA utiliza en su informe anual de 2014, el equipo de Texas pronostica que la producción de los cuatro grandes obras alcanzaría su punto máximo en 2020, y entonces empezará el declive. En 2030, estos campos estarían produciendo sólo alrededor de la mitad de lo que referencia la EIA. Incluso los escenarios más conservadores de la agencia parecen ser superiores a las previsiones del equipo de Texas. "Obviamente no concuerdan muy bien con los resultados de la EIA", dice Patzek.

La principal diferencia entre las previsiones de Texas y la EIA puede venir de la evaluación del grano fino. El EIA se basa en cada extractor de esquisto por condado, calculando una productividad media para esa zona. Pero los condados a menudo cubren más de 1.000 kilómetros cuadrados, lo suficientemente grandes para albergar a miles de pozos fracked horizontales. El equipo de Texas, por el contrario, se basa en analizar cada extractor en bloques de una milla cuadrada (2,6 kilómetros cuadrados) - una resolución de al menos 20 veces más fina que la EIA.

La resolución importa porque cada extractor tiene puntos dulces que producen una gran cantidad de gas, y grandes zonas donde los pozos son menos productivos. Las empresas tratan de apuntarse a los puntos clave de primera, por lo que los pozos perforados en el futuro pueden ser menos productivos que los actuales. El modelo de la EIA hasta ahora ha asumido que los pozos futuros serán al menos tan productivos como los pozos antiguos en el mismo condado. Pero este enfoque, Patzek argumenta, "conduce a resultados que son demasiado optimistas".

La alta resolución de los estudios de Texas permite que su modelo pueda distinguir los puntos clave de las áreas marginales. Como resultado, dice el co-líder del estudio, Scott Tinker, geocientífico de la Universidad de Texas en Austin, "hemos sido capaces de decir, mejor que en el pasado, como de bien se vería en el futuro".

Los estudios de Texas y la EIA también difieren en la forma en que calculan el número total de pozos que podrían ser perforados económicamente por cada extractor. La EIA no establece explícitamente ese número, pero su análisis parece requerir más pozos que en la evaluación de Texas, que excluye áreas donde sería difícil la perforación, como debajo de los lagos o las grandes ciudades. Estas características del modelo se eligieron con una "realidad mimética", dice Tinker , y se basan en la larga experiencia de los miembros del equipo en la industria petrolera.

Futuros Alternativos

Las previsiones más bajas desde Texas engranan con unos estudios independientes que utilizan métodos más simples. Los estudios realizados por Weijermars 6 , así como Mark Kaiser 7 de la Universidad Estatal de Louisiana en Baton Rouge y el ya jubilado geólogo David Hughes 8  del Servicio Geológico de Canadá, sugieren que el aumento de la producción, como en las previsiones de la EIA, requeriría un aumento significativo y sostenido en la perforación de los próximos 25 años, que puede no ser rentable.

Algunos expertos de la industria están impresionados por la evaluación de Texas. Richard Nehring, analista de petróleo y gas en Nehring Associates en Colorado Springs, Colorado, que opera una base de datos ampliamente utilizado de los campos de petróleo y gas, dice que el enfoque del equipo es "cómo las evaluaciones de recursos no convencionales se deben hacer".

Patzek dice que el método de la evaluación del impacto ambiental asciende a "conjeturas". Pero él y otros se resisten a bajar demasiado. La EIA está haciendo "lo mejor que puede con los recursos y los plazos que tienen", dice Patzek. Su presupuesto en 2014 - que cubre la recopilación de datos y la previsión para todos los tipos de energía - totalizó apenas 117 millones de dólares, el costo de la perforación de una docena de pozos en la pizarra Haynesville. La EIA es "buen valor para el dinero", dice Caruso. "Siempre sentí que disponíamos de fondos insuficientes. A la EIA se les pide que haga más y más, con menos y menos. "

Patzek reconoce que las previsiones de esquisto "son muy, muy difíciles e inciertas", en parte porque las tecnologías y enfoques de perforación están evolucionando rápidamente. En nuevos escenarios, las empresas están todavía trabajando en los mejores lugares para perforar. Y todavía no está claro cómo los pozos pueden ser fuertemente comprimidos antes de que interfieran significativamente entre ellos.

Representantes de la EIA defienden las evaluaciones de la agencia y argumentan que no deben compararse con los estudios de Texas, ya que utilizan diferentes supuestos e incluyen muchos escenarios. "Los esfuerzos de modelización son valiosos, y en muchos aspectos, se alimentan mutuamente", dice John Staub, líder del equipo de la EIA para la exploración de petróleo y gas y el análisis de la producción. "De hecho, la EIA ha incorporado ideas del equipo de la Universidad de Texas," declaró.

Sin embargo, en un documento de trabajo 9 publicado on line el 14 de octubre, dos analistas de la EIA reconocen problemas con los métodos de la agencia hasta el momento. Ellos argumentan que sería mejor recurrir a la alta resolución en los mapas geológicos, y señalan a los generados por el equipo de Texas como un ejemplo de cómo estos modelos podrían mejorar los pronósticos delineando los puntos dulces. El documento lleva una advertencia de que las opiniones de los autores no son necesariamente las de la EIA - pero la agencia tiene planes de utilizar un nuevo enfoque cuando se evalue el campo de Marcellus para su informe anual de 2015.

Boom o reventón

Los miembros del equipo de Texas aún debaten las implicaciones de su propio estudio. Tinker es relativamente optimista, con el argumento de que las estimaciones del equipo son "conservadoras", la producción real podría llegar a ser mayor. Los cuatro grandes campos de lutita, dice, producirán "una contribución bastante robusta de gas natural al país para las próximas décadas. Se compra un poco de tiempo ".

Patzek argumenta que la producción real podría ser inferior que las previsiones del equipo. Él habla del disparo de un pico en la próxima década - y después de eso, "va a ser un descenso muy rápido en el otro lado", dice. "Ahí es cuando va a ser una sorpresa muy desagradable para los Estados Unidos." Se espera que los precios del gas se elevarán abruptamente, y que la nación puede terminar la construcción de más plantas y vehículos de lo que será capaz de permitirse el lujo de mantener industrialmente funcionando con gas. "La conclusión es que, pase lo que pase y cómo se desarrolle", dice, "no puede ser bueno para la economía de los Estados Unidos."

Si la predicción es difícil para los Estados Unidos, que puede basarse en datos de decenas de miles de pozos de gas de lutita, la incertidumbre es mucho mayor en los países con menos pozos. La EIA ha encargado estimaciones del potencial mundial de esquisto a Advanced Resources International (ARI), una consultora en Washington DC, que concluyó en 2013 que las formaciones de esquisto en todo el mundo son propensas a tener un total de 220 ​​billones de metros cúbicos de gas natural recuperable 10 . A las tasas actuales de consumo - con el suministro de gas natural como una cuarta parte de la energía mundial - proporcionaría un suministro de 65 años. Sin embargo, el informe ARI no establece un rango de incertidumbre en sus estimaciones, ni la cantidad de gas que podría ser conómicamente viable de extraer.

Estas cifras son "extremadamente dudosas", argumenta Stevens. "Es como tener los dedos mojados y con el aire soplando." Cita las evaluaciones del ARI en Polonia, que estima que tienen los mayores recursos de gas de esquisto de Europa. Entre 2011 y 2013, el ARI redujo su estimación en un tercio para las áreas más prometedoras de Polonia, diciendo que algunos pozos de prueba habían rendido menos de lo previsto. Mientras tanto, el Instituto Geológico Polaco hizo su propio estudio 11 , el cálculo de las mismas regiones mostraba menos de una décima parte del gas de la estimación inicial del ARI.

Si el suministro de gas en los Estados Unidos se agota más rápido de lo esperado – o la oposición ambiental sigue creciendo - países como Polonia serán menos propensos a tener sus propios auges de esquisto, dicen los expertos.

Sin embargo, por el momento, el optimismo sobre el gas de esquisto reina - especialmente en los Estados Unidos. Y eso es lo que preocupa a algunos expertos en energía. "Hay una enorme cantidad de incertidumbre", dice Nehring. "El problema es que la gente dice, 'Sólo dame una cifra'. Cifras individuales, incluso si son equivocadas, son mucho más reconfortantes ". 




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